CN118272957A - 一种二氧化碳基聚碳酸酯纤维及其制备方法 - Google Patents
一种二氧化碳基聚碳酸酯纤维及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN118272957A CN118272957A CN202410707526.7A CN202410707526A CN118272957A CN 118272957 A CN118272957 A CN 118272957A CN 202410707526 A CN202410707526 A CN 202410707526A CN 118272957 A CN118272957 A CN 118272957A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fiber
- semi
- carbon dioxide
- polycarbonate
- aromatic polycarbonate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 title claims abstract description 144
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 title claims abstract description 144
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims abstract description 103
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 90
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 45
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 title claims abstract description 45
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 39
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 51
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000009987 spinning Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 25
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 19
- JJTUDXZGHPGLLC-UHFFFAOYSA-N lactide Chemical compound CC1OC(=O)C(C)OC1=O JJTUDXZGHPGLLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000012745 toughening agent Substances 0.000 claims description 18
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 claims description 17
- 239000004626 polylactic acid Substances 0.000 claims description 17
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 claims description 12
- -1 aromatic anhydride Chemical class 0.000 claims description 12
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 claims description 12
- LGRFSURHDFAFJT-UHFFFAOYSA-N Phthalic anhydride Natural products C1=CC=C2C(=O)OC(=O)C2=C1 LGRFSURHDFAFJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- JHIWVOJDXOSYLW-UHFFFAOYSA-N butyl 2,2-difluorocyclopropane-1-carboxylate Chemical group CCCCOC(=O)C1CC1(F)F JHIWVOJDXOSYLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N naphthalene-acid Natural products C1=CC=CC2=CC=CC=C21 UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N Propylene oxide Chemical compound CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000005491 wire drawing Methods 0.000 claims description 3
- BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N Epichlorohydrin Chemical compound ClCC1CO1 BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 208000034530 PLAA-associated neurodevelopmental disease Diseases 0.000 claims description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 2
- ZWAJLVLEBYIOTI-OLQVQODUSA-N (1s,6r)-7-oxabicyclo[4.1.0]heptane Chemical compound C1CCC[C@@H]2O[C@@H]21 ZWAJLVLEBYIOTI-OLQVQODUSA-N 0.000 claims 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 abstract description 9
- 239000000178 monomer Substances 0.000 abstract description 6
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 abstract description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 30
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- ZWAJLVLEBYIOTI-UHFFFAOYSA-N cyclohexene oxide Chemical compound C1CCCC2OC21 ZWAJLVLEBYIOTI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 8
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 8
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 7
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 6
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 6
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 6
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 6
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 6
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 6
- JRMUNVKIHCOMHV-UHFFFAOYSA-M tetrabutylammonium bromide Chemical compound [Br-].CCCC[N+](CCCC)(CCCC)CCCC JRMUNVKIHCOMHV-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- LALRXNPLTWZJIJ-UHFFFAOYSA-N triethylborane Chemical compound CCB(CC)CC LALRXNPLTWZJIJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 239000002841 Lewis acid Substances 0.000 description 4
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 150000007517 lewis acids Chemical class 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 4
- OQURWGJAWSLGQG-UHFFFAOYSA-N 1-isocyanatopropane Chemical compound CCCN=C=O OQURWGJAWSLGQG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LRWZZZWJMFNZIK-UHFFFAOYSA-N 2-chloro-3-methyloxirane Chemical compound CC1OC1Cl LRWZZZWJMFNZIK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 239000004902 Softening Agent Substances 0.000 description 2
- 238000012681 fiber drawing Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- HAMGRBXTJNITHG-UHFFFAOYSA-N methyl isocyanate Chemical compound CN=C=O HAMGRBXTJNITHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000001348 alkyl chlorides Chemical class 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N benzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1 WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- FWFSEYBSWVRWGL-UHFFFAOYSA-N cyclohexene oxide Natural products O=C1CCCC=C1 FWFSEYBSWVRWGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 229920006240 drawn fiber Polymers 0.000 description 1
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 1
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 1
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 1
- HNHVTXYLRVGMHD-UHFFFAOYSA-N n-butyl isocyanate Chemical compound CCCCN=C=O HNHVTXYLRVGMHD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920001896 polybutyrate Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 239000012209 synthetic fiber Substances 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
Abstract
一种二氧化碳基聚碳酸酯纤维及其制备方法，属于纤维材料技术领域。由半芳香族聚碳酸酯组合物制成，所述的半芳香族聚碳酸酯组合物的重量份组成为半芳香族聚碳酸酯共聚物60~90份、辅料10~40份。制备时半芳香族聚碳酸酯组合物按配比备料后经过纺丝机构拉丝或喷丝，形成初生纤维；对初生纤维进行拉伸处理；将经过拉伸处理的纤维置于热空气中进行固化处理即得半芳香族聚碳酸酯纤维。本发明的纤维材料中选用引入芳香族单体的半芳香族聚碳酸酯共聚物作为主材料，具有更优异的强度和更高的软化点，且同样具有成本低的优势。
Description
技术领域
一种二氧化碳基聚碳酸酯纤维及其制备方法，属于纤维材料技术领域。
背景技术
聚碳酸酯纤维作为一种重要的合成纤维材料，在多个领域展现出卓越的性能。其优异的物理性能包括良好的强度、耐磨性和耐化学侵蚀性，使其成为制作耐用衣物和家居用品的理想选择。同时，其出色的吸湿性和透气性能赋予其在运动服装和户外用品领域的重要地位，能够快速吸收湿气并保持干爽舒适。此外，聚碳酸酯纤维具备良好的阻燃性能和优秀的染色性能，广泛应用于工业、医疗和军事领域，为人们提供安全保护和视觉享受。
聚碳酸酯纤维虽然在现有技术中多有应用记载，但是其配方和制备工艺可能是因为这些工艺涉及到商业机密或者是由于技术保护等原因却很少有公开。而且聚碳酸酯纤维也存在一些局限性，如热稳定性不足和价格较高等。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种性能优良、低成本的二氧化碳基聚碳酸酯纤维及其制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种二氧化碳基聚碳酸酯纤维，由半芳香族聚碳酸酯组合物制成，所述的半芳香族聚碳酸酯组合物的重量份组成为半芳香族聚碳酸酯共聚物60~90份、辅料10~40份。本发明以半芳香族聚碳酸酯共聚物为纤维的基础材料，半芳香族聚碳酸酯材料通过引入芳香族单体进行共聚，相较于传统的PPC材料表现出更优异的强度和更高的软化点，且同样具有成本低的优势。
优选的，上述的二氧化碳基聚碳酸酯纤维中，所述的半芳香族聚碳酸酯共聚物的数均分子量Mn在15W~120W。高分子量的半芳香族聚碳酸酯共聚物具有更好的拉伸性能，更适合作为纤维材料材料。
优选的，上述的二氧化碳基聚碳酸酯纤维中，所述的半芳香族聚碳酸酯共聚物的共聚单体为环氧化合物、二氧化碳、丙交酯和芳香族酸酐，所述的芳香族酸酐为苯酐或萘酐。共聚单体中芳香族酸酐能够良好的参与聚碳酸酯的共聚反应，共聚之后能够提高纤维的耐热性能。丙交酯单体的加入主要是为了提高材料的耐温性能和拉伸性能，同时促进结晶，保持纤维的尺寸稳定性。
优选的，上述的二氧化碳基聚碳酸酯纤维中，所述的环氧化合物包括环氧环己烷和环氧丙烷、环氧乙烷、环氧氯丙烷中的一种或多种。选用的环氧化合物中优选环氧环己烷与其它环氧化合物进行搭配使用，所得半芳香族聚碳酸酯共聚物制成的纤维材料弹性更好、耐温性更好。更优选的，所述环氧化合物为环氧环己烷和环氧氯丙烷按摩尔比1﹕4~9复配物，所得纤维材料的性能更为优异。
优选的，上述的二氧化碳基聚碳酸酯纤维中，所述的半芳香族聚碳酸酯共聚物包含无规或嵌段排布的聚碳酸酯段、聚乳酸段、PE段和任意的聚醚段；所述聚碳酸酯段、聚乳酸段、PE段和任意的聚醚段的摩尔比为40~80﹕5~20﹕5~30﹕0.1~10。通过共聚时各单体的投料比和工艺的控制可以调节所得共聚物中各分子链段的比例，并通过各分子链段的比例调节使其更适合作为纤维材料，保证半芳香族聚碳酸酯纤维的拉伸强度、耐温性能和服装舒适性。
具体的，所述的聚碳酸酯段为环氧化合物与二氧化碳的共聚链段，所述的聚乳酸段为丙交酯的自聚链段，所述的PE段为环氧化合物和芳香族酸酐的共聚链段，所述的聚醚段为环氧化合物的自聚链段和/或环氧化合物间的共聚链段。
所述的聚碳酸酯段包括式1~式4中的一种或多种：
式1，
式2，
式3，
式4，
式5；
所述的聚乳酸段为式6：
式6；
所述的PE段包括式7~式13中的一种或多种：
式7，
式8，
式9，
式10，
式11，
式12，
式13，
式14，
式15，
式16；
所述的聚醚段包括式17~式21中的一种或多种：
式17，
式18，
式19，
式20，
式21。
辅料的加入可以改善二氧化碳基聚碳酸酯纤维的加工性能，使其更容易进行纺丝、拉伸等加工过程。优选的，上述的二氧化碳基聚碳酸酯纤维中，所述的辅料包括增韧剂和增柔剂，所述的增韧剂为PBS、PLA和PHA中的一种或多种。所述的增柔剂为PET材料。
尽管上述的二氧化碳基聚碳酸酯在强度和耐热性方面性能表现良好，但若直接将其制成纤维材料，仍然存在性能不足的问题，尤其是在低温下容易出现脆性现象。上述增韧剂的加入可以提高半芳香族聚碳酸酯纤维的韧性，使其更加耐冲击和抗拉伸，从而改善纤维的力学性能。添加增柔剂能够改善玻璃化温度低的问题，并增加纤维的柔软性和弯曲性，使纤维更适合一些需要柔软手感的应用领域。
更优选的，所述的增韧剂为PBS和PLA按质量比10﹕1~6复配的增韧剂。复配增韧剂与PET增柔剂的质量比为15﹕5~10。适量PLA材料的加入不但能提高材料的强度，更主要的是能同时提高PBS、PET材料与优选的含丙交酯的半芳香族聚碳酸酯的相容性，无需加入其它的小分子的相容剂，有效防止纤维的断裂强度被小分子的相容剂所破坏。
优选的，上述的二氧化碳基聚碳酸酯纤维中，所述的半芳香族聚碳酸酯共聚物为烷基封端的半芳香族聚碳酸酯共聚物。更优选的，所述的半芳香族聚碳酸酯共聚物利用烷基异氰酸酯或烷基酰氯进行封端。通过烷基封端可以提高纤维的热稳定性，避免在纤维的制备过程中出现热分解。
一种上述二氧化碳基聚碳酸酯纤维的制备方法：半芳香族聚碳酸酯组合物按配比备料后经过纺丝机构拉丝或喷丝，形成初生纤维；对初生纤维进行拉伸处理；将经过拉伸处理的纤维置于热空气中进行固化处理即得半芳香族聚碳酸酯纤维。
二氧化碳基聚碳酸酯纤维的制备方法与常规的纤维制备方法基本类似，只需后处理工艺做针对调整即可。本发明选用半芳香族聚碳酸酯共聚物作为纤维主料，具有高温下熔融指数陡坡式增长，而在此高温下熔融指数缓慢增长的特点，熔融后无论拉丝或喷丝都非常适合。
优选的，上述的二氧化碳基聚碳酸酯纤维的制备方法中，所述的拉伸处理时拉伸温度设定在50℃~70℃，拉伸倍数控制在4~7倍。制得的初生纤维需要进行适当的拉伸处理，能够更好的增强其分子排列和结晶度，从而提高纤维的强度和拉伸性能。
优选的，上述的二氧化碳基聚碳酸酯纤维的制备方法中，所述的固化处理时热空气的温度为85℃~95℃，热空气的相对湿度控制在15%~25%。将经过拉伸处理的纤维置于适当温度下进行固化处理，使其最终形成聚碳酸酯纤维。
与现有技术相比，本发明的一种二氧化碳基聚碳酸酯纤维及其制备方法具有以下有益效果：本发明的纤维材料中选用引入芳香族单体的半芳香族聚碳酸酯共聚物作为主材料，具有更优异的强度和更高的软化点，且同样具有成本低的优势。共聚芳香族酸酐之后能够提高纤维的耐热性能。共聚的丙交酯单体提高了材料的耐温性能和拉伸性能，保持纤维的尺寸稳定性。选用的增韧剂改善纤维的力学性能，增柔剂增加纤维的柔软性和弯曲性，具有更好的手感。制备工艺能够增强纤维的分子排列和结晶度，从而提高纤维的强度和拉伸性能。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进行具体描述。如果没有其它说明，所用原料为市售所得。
实施例1
半芳香族聚碳酸酯共聚物制备：
1）先将环氧环己烷和环氧氯丙烷按摩尔比1﹕6复配得到环氧化合物。再将该环氧化合物、丙交酯和邻苯二甲酸酐按摩尔比90﹕6﹕18投入高压反应釜中，加入三乙基硼和四正丁基溴化铵复配的路易斯酸碱对催化剂，充入二氧化碳至1.5MPa，升温至50℃，反应20h后，释放釜内反应压力，终止反应；二氧化碳的消耗量与丙交酯的投入量的摩尔比为61﹕6。
2）调节温度至15℃，向密闭反应体系中加入异氰酸丙酯进行封端；反应结束后将产物用二氯甲烷溶解，倒入去离子水中搅拌纯化，最后分液、干燥得到产物半芳香族聚碳酸酯共聚物。所得半芳香族聚碳酸酯共聚物的数均分子量Mn在65W。通过核磁共振检测所得半芳香族聚碳酸酯共聚物中聚碳酸酯段所占的摩尔比为61.2%、聚乳酸段所占的摩尔比为11.9%、PE段所占的摩尔比为17.9%和聚醚段所占的摩尔比为9.0%。并通过检测羟值并计算所得半芳香族聚碳酸酯共聚物的烷基封端率达到99.2%。
辅料配制：
PBS和PLA按质量比10﹕3复配为增韧剂。复配增韧剂再与PET按质量比15﹕7复配为辅料。
按重量份组成：半芳香族聚碳酸酯共聚物75份、辅料25份配料。
将上述半芳香族聚碳酸酯组合物按配比加入双螺杆挤出机中，挤出机出口温度设定在170℃将物料熔融后过滤并挤出，挤出的物料转入纤维拉丝机拉丝，拉丝温度为175℃，冷却形成初生纤维；对初生纤维进行拉伸处理，拉伸处理时拉伸温度设定在60℃，拉伸倍数控制在7倍；将经过拉伸处理的纤维置于相对湿度20%、温度90℃的热空气中进行固化处理即得半芳香族聚碳酸酯纤维。
实施例2
按重量份组成：实施例1制得的半芳香族聚碳酸酯共聚物70份、实施例1配制的辅料30份配料。
将上述半芳香族聚碳酸酯组合物按配比加入双螺杆挤出机中，挤出机出口温度设定在170℃将物料熔融后过滤并挤出，挤出的物料转入熔喷机中喷丝，熔喷机的喷丝温度设定在200℃，冷却形成初生纤维；对初生纤维进行拉伸处理，拉伸处理时拉伸温度设定在55℃，拉伸倍数控制在6倍；将经过拉伸处理的纤维置于相对湿度20%、温度90℃的热空气中进行固化处理即得半芳香族聚碳酸酯纤维。
实施例3
按重量份组成：实施例1制得的半芳香族聚碳酸酯共聚物80份、实施例1配制的辅料20份配料。
将上述半芳香族聚碳酸酯组合物按配比加入双螺杆挤出机中，挤出机出口温度设定在170℃将物料熔融后过滤并挤出，挤出的物料转入纤维拉丝机拉丝，拉丝温度为175℃，冷却形成初生纤维；对初生纤维进行拉伸处理，拉伸处理时拉伸温度设定在65℃，拉伸倍数控制在7倍；将经过拉伸处理的纤维置于相对湿度20%、温度90℃的热空气中进行固化处理即得半芳香族聚碳酸酯纤维。
实施例4
半芳香族聚碳酸酯共聚物制备：
1）先将环氧环己烷和环氧乙烷按摩尔比1﹕6复配得到环氧化合物。再将该环氧化合物、丙交酯和邻苯二甲酸酐按摩尔比90﹕6﹕18投入高压反应釜中，加入三乙基硼和四正丁基溴化铵复配的路易斯酸碱对催化剂，充入二氧化碳至1.5MPa，升温至50℃，反应20h后，释放釜内反应压力，终止反应；二氧化碳的消耗量与丙交酯的投入量的摩尔比为63﹕6。
2）调节温度至15℃，向密闭反应体系中加入异氰酸丙酯进行封端；反应结束后将产物用二氯甲烷溶解，倒入去离子水中搅拌纯化，最后分液、干燥得到产物半芳香族聚碳酸酯共聚物。所得半芳香族聚碳酸酯共聚物的数均分子量Mn在65W。通过核磁共振检测所得半芳香族聚碳酸酯共聚物中聚碳酸酯段所占的摩尔比为63.3%、聚乳酸段所占的摩尔比为11.9%、PE段所占的摩尔比为18.0%和聚醚段所占的摩尔比为6.8%。并通过检测羟值并计算所得半芳香族聚碳酸酯共聚物的烷基封端率达到99.3%。
辅料配制及半芳香族聚碳酸酯纤维的制备同实施例1。
实施例5
半芳香族聚碳酸酯共聚物制备：
1）先将环氧环己烷和环氧丙烷按摩尔比1﹕9复配得到环氧化合物。再将该环氧化合物、丙交酯和邻苯二甲酸酐按摩尔比93﹕4﹕17投入高压反应釜中，加入三乙基硼和四正丁基溴化铵复配的路易斯酸碱对催化剂，充入二氧化碳至1.2MPa，升温至45℃，反应20h后，终止反应，二氧化碳的消耗量与丙交酯的投入量的摩尔比为70﹕4。
2）释放釜内反应压力，调节温度至18℃，向密闭反应体系中加入异氰酸正丁酯进行封端；反应结束后将产物用二氯甲烷溶解，倒入去离子水中搅拌纯化，最后分液、干燥得到产物半芳香族聚碳酸酯共聚物。所得半芳香族聚碳酸酯共聚物的数均分子量Mn在100W。通过核磁共振检测所得半芳香族聚碳酸酯共聚物中聚碳酸酯段所占的摩尔比为70.2%、聚乳酸段所占的摩尔比为8.0%、PE段所占的摩尔比为16.8%和聚醚段所占的摩尔比为5.0%。并通过检测羟值并计算所得半芳香族聚碳酸酯共聚物的烷基封端率达到98.7%。
辅料配制及半芳香族聚碳酸酯纤维的制备同实施例1。
实施例6
半芳香族聚碳酸酯共聚物制备：
1）先将环氧环己烷和环氧乙烷按摩尔比1﹕4复配得到环氧化合物。再将该环氧化合物、丙交酯和苯酐或萘酐按摩尔比81﹕10﹕26投入高压反应釜中，加入三乙基硼和四正丁基溴化铵复配的路易斯酸碱对催化剂，充入二氧化碳至2.0MPa，升温至40℃，反应16h后，终止反应，二氧化碳的消耗量与丙交酯的投入量的摩尔比为50﹕10。
2）释放釜内反应压力，调节温度至13℃，向密闭反应体系中加入异氰酸甲酯进行封端；反应结束后将产物用二氯甲烷溶解，倒入去离子水中搅拌纯化，最后分液、干燥得到产物生物降解共聚物。所得半芳香族聚碳酸酯共聚物的数均分子量Mn在40W。通过核磁共振检。测所得半芳香族聚碳酸酯共聚物中聚碳酸酯段所占的摩尔比为50.4%、聚乳酸段所占的摩尔比为19.8%、PE段所占的摩尔比为25.9%和聚醚段所占的摩尔比为3.9%。并通过检测羟值并计算所得半芳香族聚碳酸酯共聚物的烷基封端率达到99.6%。
辅料配制及半芳香族聚碳酸酯纤维的制备同实施例1。
实施例7
半芳香族聚碳酸酯共聚物制备：
1）先将环氧环己烷和环氧氯丙烷按摩尔比1﹕6复配得到环氧化合物。再将该环氧化合物、丙交酯和苯酐或萘酐按摩尔比85.5﹕7.4﹕5.0投入高压反应釜中，加入三乙基硼和四正丁基溴化铵复配的路易斯酸碱对催化剂，充入二氧化碳至1.5MPa，升温至50℃，反应20h后，终止反应，二氧化碳的消耗量与丙交酯的投入量的摩尔比为79.6﹕7.4。
2）释放釜内反应压力，调节温度至10℃，向密闭反应体系中加入异氰酸甲酯进行封端；反应结束后将产物用二氯甲烷溶解，倒入去离子水中搅拌纯化，最后分液、干燥得到产物生物降解共聚物。所得半芳香族聚碳酸酯共聚物的数均分子量Mn在15W通过核磁共振检测所得半芳香族聚碳酸酯共聚物中聚碳酸酯段所占的摩尔比为80.0%、聚乳酸段所占的摩尔比为14.8%、PE段所占的摩尔比为5.1%和聚醚段所占的摩尔比为0.1%。并通过检测羟值并计算所得半芳香族聚碳酸酯共聚物的烷基封端率达到99.5%。
辅料配制及半芳香族聚碳酸酯纤维的制备同实施例1。
实施例8
半芳香族聚碳酸酯共聚物制备：
1）先将环氧环己烷和环氧乙烷按摩尔比1﹕6复配得到环氧化合物。再将该环氧化合物、丙交酯和苯酐或萘酐按摩尔比85﹕10﹕30投入高压反应釜中，加入三乙基硼和四正丁基溴化铵复配的路易斯酸碱对催化剂，充入二氧化碳至1.5MPa，升温至55℃，反应20h后，终止反应，二氧化碳的消耗量与丙交酯的投入量的摩尔比为39.8﹕10。
2）释放釜内反应压力，调节温度至20℃，向密闭反应体系中加入异氰酸丙酯进行封端；反应结束后将产物用二氯甲烷溶解，倒入去离子水中搅拌纯化，最后分液、干燥得到产物生物降解共聚物。所得半芳香族聚碳酸酯共聚物的数均分子量Mn在120W。通过核磁共振检测所得半芳香族聚碳酸酯共聚物中聚碳酸酯段所占的摩尔比为39.7%、聚乳酸段所占的摩尔比为20.2%、PE段所占的摩尔比为29.9%和聚醚段所占的摩尔比为9.6%。并通过检测羟值并计算所得半芳香族聚碳酸酯共聚物的烷基封端率达到99.2%。
辅料配制及半芳香族聚碳酸酯纤维的制备同实施例1。
实施例9
半芳香族聚碳酸酯共聚物制备、半芳香族聚碳酸酯纤维制备过程同实施例1，不同的是辅料配制：PBS和PLA按质量比10﹕1复配为增韧剂。复配增韧剂再与PET按质量比15﹕5复配为辅料。
实施例10
半芳香族聚碳酸酯共聚物制备、半芳香族聚碳酸酯纤维制备过程同实施例1，不同的是辅料配制：PBS和PLA按质量比10﹕6复配为增韧剂。复配增韧剂再与PET按质量比15﹕10复配为辅料。
实施例11
半芳香族聚碳酸酯共聚物制备、半芳香族聚碳酸酯纤维制备过程同实施例1，不同的是辅料配制：PBS和PHA（珠海麦得发：P34HB）按质量比10﹕3复配为增韧剂。复配增韧剂再与PET按质量比15﹕7复配为辅料。
实施例12
半芳香族聚碳酸酯共聚物制备、辅料配制和纤维的成型工艺同实施例1，不同的是半芳香族聚碳酸酯纤维的重量份组成为：半芳香族聚碳酸酯共聚物60份、辅料40份配料。
实施例13
半芳香族聚碳酸酯共聚物制备、辅料配制和纤维的成型工艺同实施例1，不同的是半芳香族聚碳酸酯纤维的重量份组成为：半芳香族聚碳酸酯共聚物90份、辅料10份配料。
实施例14
半芳香族聚碳酸酯共聚物制备、辅料配制和纤维的重量份组成同实施例1，不同的是半芳香族聚碳酸酯纤维的成型工艺中：拉伸处理时拉伸温度设定在70℃，拉伸倍数控制在7倍；将经过拉伸处理的纤维置于相对湿度25%、温度95℃的热空气中进行固化处理即得半芳香族聚碳酸酯纤维。
实施例15
半芳香族聚碳酸酯共聚物制备、辅料配制和纤维的重量份组成同实施例1，不同的是半芳香族聚碳酸酯纤维的成型工艺中：拉伸处理时拉伸温度设定在50℃，拉伸倍数控制在4倍；将经过拉伸处理的纤维置于相对湿度15%、温度85℃的热空气中进行固化处理即得半芳香族聚碳酸酯纤维。
实施例16
利用分子量接近的PPCP代替实施例1中半芳香族聚碳酸酯共聚物，其它同实施例1。
实施例17
利用等质量的PBAT代替实施例1中增韧剂，其它同实施例1。
实施例18
辅料中没有添加PET，其它同实施例1。
各实施例所得的半芳香族聚碳酸酯纤维的性能检测结果见表1。
表1 性能检测结果
。
通过表1可以看出，本发明制得的半芳香族聚碳酸酯纤维性能优良，能够满足纤维的应用要求。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (10)
1.一种二氧化碳基聚碳酸酯纤维，其特征在于，由半芳香族聚碳酸酯组合物制成，所述的半芳香族聚碳酸酯组合物的重量份组成为半芳香族聚碳酸酯共聚物60~90份、辅料10~40份。
2.根据权利要求1所述一种二氧化碳基聚碳酸酯纤维，其特征在于，所述的半芳香族聚碳酸酯共聚物的共聚单体为环氧化合物、二氧化碳、丙交酯和芳香族酸酐，所述的芳香族酸酐为苯酐或萘酐。
3.根据权利要求1或2所述一种二氧化碳基聚碳酸酯纤维，其特征在于，所述的半芳香族聚碳酸酯共聚物的数均分子量Mn在15W~120W。
4.根据权利要求2所述一种二氧化碳基聚碳酸酯纤维，其特征在于，所述的环氧化合物包括环氧环己烷和环氧丙烷、环氧乙烷、环氧氯丙烷中的一种或多种。
5.根据权利要求2所述一种二氧化碳基聚碳酸酯纤维，其特征在于，所述的半芳香族聚碳酸酯共聚物包含无规或嵌段排布的聚碳酸酯段、聚乳酸段、PE段和任意的聚醚段；所述聚碳酸酯段、聚乳酸段、PE段和任意的聚醚段的摩尔比为40~80﹕5~20﹕5~30﹕0.1~10。
6.根据权利要求1所述一种二氧化碳基聚碳酸酯纤维，其特征在于，所述的辅料包括增韧剂和增柔剂，所述的增韧剂为PBS、PLA和PHA中的一种或多种，所述的增柔剂为PET材料。
7.根据权利要求1所述一种二氧化碳基聚碳酸酯纤维，其特征在于，所述的半芳香族聚碳酸酯共聚物为烷基封端的半芳香族聚碳酸酯共聚物。
8.一种权利要求1~7任一项所述二氧化碳基聚碳酸酯纤维的制备方法，其特征在于：半芳香族聚碳酸酯组合物按配比备料后经过纺丝机构拉丝或喷丝，形成初生纤维；对初生纤维进行拉伸处理；将经过拉伸处理的纤维置于热空气中进行固化处理即得半芳香族聚碳酸酯纤维。
9.根据权利要求8所述一种二氧化碳基聚碳酸酯纤维的制备方法，其特征在于，所述的拉伸处理时拉伸温度设定在50℃~70℃，拉伸倍数控制在4~7倍。
10.根据权利要求8所述一种二氧化碳基聚碳酸酯纤维的制备方法，其特征在于，所述的固化处理时热空气的温度为85℃~95℃，热空气的相对湿度控制在15%~25%。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410707526.7A CN118272957A (zh) | 2024-06-03 | 2024-06-03 | 一种二氧化碳基聚碳酸酯纤维及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410707526.7A CN118272957A (zh) | 2024-06-03 | 2024-06-03 | 一种二氧化碳基聚碳酸酯纤维及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN118272957A true CN118272957A (zh) | 2024-07-02 |
Family
ID=91644570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202410707526.7A Pending CN118272957A (zh) | 2024-06-03 | 2024-06-03 | 一种二氧化碳基聚碳酸酯纤维及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN118272957A (zh) |
-
2024
- 2024-06-03 CN CN202410707526.7A patent/CN118272957A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111171312B (zh) | 一种共聚聚酰胺56/66聚合物及其制备方法与应用 | |
| CN105040154B (zh) | 一种阻燃聚酰胺66复合纤维及其制备方法 | |
| TWI571543B (zh) | 熔接處理用的非晶性熱熔接性纖維、纖維構造體及耐熱性成形體 | |
| US11053387B2 (en) | One-step spun composite DTY and preparation method thereof | |
| CN108017779B (zh) | 一种易染色性聚酯及其制备方法 | |
| CN111206300A (zh) | 一种弹性复合纤维及其制备方法 | |
| CN106400198A (zh) | 一种抗老化功能聚酯纤维的制造方法 | |
| CN105155019B (zh) | 一种阻燃聚酰胺6纤维及其制备方法 | |
| JP4907307B2 (ja) | ポリオキシメチレン繊維製縫糸の製造方法 | |
| CN103173889B (zh) | 仿羊毛涤纶短纤维及其制备方法 | |
| CN106967278B (zh) | 一种耐高温抗菌pet塑料杯及其制备方法 | |
| CN111808274A (zh) | 一种纺制长丝型低熔点聚酯切片及其制备方法 | |
| CN118272957A (zh) | 一种二氧化碳基聚碳酸酯纤维及其制备方法 | |
| CN113005563A (zh) | 一种低熔点ptt皮芯复合共聚酯纤维的制备方法 | |
| CN108048946A (zh) | 一种亲水阻燃聚酯纤维材料及其制备方法 | |
| CN109161981B (zh) | 一种透气导湿面料的制备方法 | |
| CN111253719A (zh) | 一种有机锌抑菌pet切粒及其制备方法 | |
| CN114045562B (zh) | 高稳定性生物基聚酰胺56纤维及其制备工艺 | |
| CN109295537B (zh) | 一种柔韧耐磨抗菌扁丝及其拉丝工艺 | |
| KR101964552B1 (ko) | 흡습성이 개선된 폴리아미드 공중합체 섬유 | |
| KR20130085247A (ko) | 사이클릭 부틸렌 테레프탈레이트를 포함하는 고분자량 폴리에틸렌 수지를 용융방사하여 고강도 폴리에틸렌 섬유를 제조하는 방법 | |
| JP2005256189A (ja) | ポリオキシメチレン樹脂製撚糸 | |
| CN112301459A (zh) | 一种保暖型聚酯复合弹性纤维及其制备方法 | |
| CN112111052A (zh) | 一种pet扁丝的原料配方及其制备方法 | |
| CN114369903B (zh) | 一种耐老化亲水型无纺布及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |